2019-2020年高考數(shù)學(xué) 專題10.4 圓錐曲線的綜合應(yīng)用試題 理.doc
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2019-2020年高考數(shù)學(xué) 專題10.4 圓錐曲線的綜合應(yīng)用試題 理 【三年高考】 1. 【xx課標II,理9】若雙曲線(,)的一條漸近線被圓所截得的弦長為2,則的離心率為( ) A.2 B. C. D. 【答案】A 2. 【xx山東,理21】在平面直角坐標系中,橢圓:的離心率為,焦距為. (Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)如圖,動直線:交橢圓于兩點,是橢圓上一點,直線的斜率為,且,是線段延長線上一點,且,的半徑為,是的兩條切線,切點分別為.求的最大值,并求取得最大值時直線的斜率. 【解析】(I)由題意知 ,,所以 ,因此 橢圓的方程為. (Ⅱ)設(shè),聯(lián)立方程得,由題意知,且,所以 .由題意可知圓的半徑為,由題設(shè)知,所以因此直線的方程為.聯(lián)立方程得,因此 .由題意可知 ,而,,令,則,因此 ,當且僅當,即時等號成立,此時,所以 ,因此,所以 最大值為.綜上所述:的最大值為,取得最大值時直線的斜率為. 3. 【xx天津,理19】設(shè)橢圓的左焦點為,右頂點為,離心率為.已知是拋物線的焦點,到拋物線的準線的距離為. (I)求橢圓的方程和拋物線的方程; (II)設(shè)上兩點,關(guān)于軸對稱,直線與橢圓相交于點(異于點),直線與軸相交于點.若的面積為,求直線的方程. 【解析】(Ⅰ)設(shè)的坐標為.依題意,,,,解得,,,于是.所以,橢圓的方程為,拋物線的方程為. (Ⅱ)設(shè)直線的方程為,與直線的方程聯(lián)立,可得點,故.將與聯(lián)立,消去,整理得,解得,或.由點異于點,可得點.由,可得直線的方程為,令,解得,故.所以.又因為的面積為,故,整理得,解得,所以.所以,直線的方程為,或. 4.【xx高考新課標1卷】設(shè)圓的圓心為A,直線l過點B(1,0)且與x軸不重合,l交圓A于C,D兩點,過B作AC的平行線交AD于點E. (I)證明為定值,并寫出點E的軌跡方程; (II)設(shè)點E的軌跡為曲線C1,直線l交C1于M,N兩點,過B且與l垂直的直線與圓A交于P,Q兩點,求四邊形MPNQ面積的取值范圍. 【解析】(Ⅰ)因為,,故,所以,故.又圓的標準方程為,從而,所以.由題設(shè)得,,,由橢圓定義可得點的軌跡方程為:(). (Ⅱ)當與軸不垂直時,設(shè)的方程為,,.由得.則,.所以.過點且與垂直的直線:,到的距離為,所以.故四邊形的面積.可得當與軸不垂直時,四邊形面積的取值范圍為.當與軸垂直時,其方程為,,,四邊形的面積為12.綜上,四邊形面積的取值范圍為. 5.【xx高考江蘇卷】如圖,在平面直角坐標系xOy中,已知直線,拋物線 (1)若直線l過拋物線C的焦點,求拋物線C的方程; (2)已知拋物線C上存在關(guān)于直線l對稱的相異兩點P和Q. ①求證:線段PQ的中點坐標為;②求p的取值范圍. 【解析】(1)拋物線的焦點為,由點在直線上,得,即所以拋物線C的方程為 (2)設(shè),線段PQ的中點,因為點P和Q關(guān)于直線對稱,所以直線垂直平分線段PQ,于是直線PQ的斜率為,則可設(shè)其方程為①由消去得,因為P 和Q是拋物線C上的相異兩點,所以從而,化簡得.方程(*)的兩根為,從而因為在直線上,所以因此,線段PQ的中點坐標為②因為在直線上,所以,即由①知,于是,所以因此的取值范圍為 6.【xx高考天津理數(shù)】設(shè)橢圓()的右焦點為,右頂點為,已知,其中 為原點,為橢圓的離心率. (Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)設(shè)過點的直線與橢圓交于點(不在軸上),垂直于的直線與交于點,與軸交于點,若,且,求直線的斜率的取值范圍. 【解析】(1):設(shè),由,即,可得,又,所以,因此,所以橢圓的方程為. (Ⅱ)設(shè)直線的斜率為(),則直線的方程為.設(shè),由方程組,消去,整理得.解得,或,由題意得,從而.由(Ⅰ)知,,設(shè),有,.由,得,所以,解得.因此直線的方程為.設(shè),由方程組消去,解得.在中,,即,化簡得,即,解得或.所以,直線的斜率的取值范圍為. 7.【xx年高考四川理數(shù)】已知橢圓E:的兩個焦點與短軸的一個端點是直角三角形的三個頂點,直線與橢圓E有且只有一個公共點T. (Ⅰ)求橢圓E的方程及點T的坐標; (Ⅱ)設(shè)O是坐標原點,直線l’平行于OT,與橢圓E交于不同的兩點A、B,且與直線l交于點P.證明:存在常數(shù),使得,并求的值. 【解析】(I)由已知,,即,所以,則橢圓E的方程為. 由方程組 得.① 方程①的判別式為,由,得,此方程①的解為,所以橢圓E的方程為.點T坐標為(2,1). (II)由已知可設(shè)直線 的方程為,有方程組 可得 所以P點坐標為( ),.設(shè)點A,B的坐標分別為 . 由方程組 可得.② 方程②的判別式為,由,解得.由②得.所以 ,同理, 所以 .故存在常數(shù),使得. 8. 【xx高考天津,理6】已知雙曲線 的一條漸近線過點 ,且雙曲線的一個焦點在拋物線 的準線上,則雙曲線的方程為( ) (A) (B)(C)(D) 【答案】D 9.【xx高考山東,理15】平面直角坐標系中,雙曲線的漸近線與拋物線交于點,若的垂心為的焦點,則的離心率為 . 【答案】 【解析】設(shè) 所在的直線方程為 ,則 所在的直線方程為,解方程組 得: ,所以點 的坐標為 ,拋物線的焦點 的坐標為: .因為是 的垂心,所以 ,所以, .所以, . 10.【xx高考新課標2,理20】已知橢圓,直線不過原點且不平行于坐標軸,與有兩個交點,,線段的中點為. (Ⅰ)證明:直線的斜率與的斜率的乘積為定值; (Ⅱ)若過點,延長線段與交于點,四邊形能否為平行四邊形?若能,求此時的斜率,若不能,說明理由. 【解析】(Ⅰ)設(shè)直線,,,.將代入得,故,.于是直線的斜率,即.所以直線的斜率與的斜率的乘積為定值. (Ⅱ)四邊形能為平行四邊形.因為直線過點,所以不過原點且與有兩個交點的充要條件是,.由(Ⅰ)得的方程為.設(shè)點的橫坐標為.由得,即.將點的坐標代入直線的方程得,因此.四邊形為平行四邊形當且僅當線段與線段互相平分,即.于是.解得,.因為,,,所以當?shù)男甭蕿榛驎r,四邊形為平行四邊形. 【xx考試大綱】 【三年高考命題回顧】 縱觀前三年各地高考試題, 由定義法求曲線的方程、由已知條件直接求曲線的方程、直線與圓錐曲線、圓錐曲線間的綜合等是高考的熱點,題型大多為解答題,難度為中檔題或難題,主要考查求曲線軌跡方程的方法,圓錐曲線的定義與性質(zhì)應(yīng)用,各圓錐曲線間的聯(lián)系,直線與圓錐曲線間的位置關(guān)系及弦長問題、最值問題、定點定值的探索問題等,其中直線與橢圓的位置關(guān)系、直線與拋物線的位置關(guān)系是考查的重點和熱點,考查的知識點多,能力要求高,尤其是運算變形能力,分析問題與解決綜合問題的能力,是高考中區(qū)分度較大的題目. 【xx年高考復(fù)習建議與高考命題預(yù)測】 由前三年的高考命題形式,橢圓、雙曲線、拋物線的性質(zhì)綜合問題是高考考試的重點,每年必考,一般是兩小一大的布局,試題難度往往是有一道基礎(chǔ)題,另一道是提高題,難度中等以上,有時作為把關(guān)題.考查方面離心率是重點,其它利用性質(zhì)求圓錐曲線方程,求焦點三角形的周長與面積,求弦長,求圓錐曲線中的最值或范圍問題,過定點問題,定值問題等.從近三年的高考試題來看,小題中雙曲線的定義、標準方程及幾何性質(zhì)是高考的熱點,題型大多為選擇題、填空題,難度為中等偏低,主要考查雙曲線的定義及幾何性質(zhì),考查基本運算能力及等價轉(zhuǎn)化思想,而橢圓、拋物線的性質(zhì)一般,一道小題,一道解答題,難度中等,有時作為把關(guān)題存在,而且三大曲線幾乎年年都考,故預(yù)測xx年求曲線的方程和研究曲線的性質(zhì)、直線與圓錐曲線、圓錐曲線間的綜合等仍是高考的熱點,題型大多為解答題,難度為仍中檔題或難題,仍主要考查求曲線軌跡方程的方法,圓錐曲線的定義與性質(zhì)應(yīng)用,各圓錐曲線間的聯(lián)系,直線與圓錐曲線間的位置關(guān)系及弦長問題、最值問題、定點定值的探索問題等,其中直線與橢圓的位置關(guān)系、直線與拋物線的位置關(guān)系仍是考查的重點和熱點,考查的知識點仍然較多,能力要求高,尤其是運算變形能力,分析問題與解決綜合問題的能力,仍是高考中區(qū)分度較大的題目,在備考時,熟練掌握求曲線方程的常用方法,掌握直線與圓錐曲線問題的常見題型與解法,加大練習力度,提高運算能力和綜合運用知識分析解決問題能力,要特別關(guān)注與向量、導(dǎo)數(shù)等知識的結(jié)合,關(guān)注函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想及分類討論思想等數(shù)學(xué)思想在解題中的應(yīng)用. 【xx年高考考點定位】 高考對圓錐曲線綜合問題的考查有三種主要形式:一是考查求曲線方程;二是考查圓錐曲線間的知識運用;三是直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,這是高考中考查的重點和難點,主要涉及的題型為中點弦問題、最值與取值范圍問題、定點與定值問題、探索性問題,從涉及的知識上講,常與平面向量、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、方程、不等式等知識相聯(lián)系,考查知識點多,運算量大,能力要求高,難度大是這種題型的一大特征. 【考點1】求軌跡方程 【備考知識梳理】 1.曲線與方程 在平面直角坐標系中,如果某曲線C(看作滿足某種條件的點的集合或軌跡)上的點與一個二元方程的實數(shù)解建立了如下的關(guān)系: (1)曲線上點的坐標都是這個方程的解; (2)以這個方程的解為坐標的點都在曲線上.那么,這個方程叫做這條曲線的方程;這條曲線叫做這個方程的曲線. 2.直接法求動點的軌跡方程的一般步驟 (1)建系——建立適當?shù)淖鴺讼担? (2)設(shè)點——設(shè)軌跡上的任一點P(x,y). (3)列式——列出動點P所滿足的關(guān)系式. (4)代換——依條件式的特點,選用距離公式、斜率公式等將其轉(zhuǎn)化為x,y的方程式,并化簡. (5)證明——證明所求方程即為符合條件的動點軌跡方程. 【規(guī)律方法技巧】 1. 求軌跡方程的常用方法一般分為兩大類,一類是已知所求曲線的類型,求曲線方程——先根據(jù)條件設(shè)出所求曲線的方程,再由條件確定其待定系數(shù)——待定系數(shù)法;另一類是不知曲線類型常用的方法有: (1)直接法:直接利用條件建立x,y之間的關(guān)系F(x,y)=0; (2)定義法:先根據(jù)條件得出動點的軌跡是某種已知曲線,再由曲線的定義直接寫出動點的軌跡方程; (3)代入法(相關(guān)點法):動點P(x,y)依賴于另一動點Q(x0,y0)的變化而變化,并且Q(x0,y0)又在某已知曲線上,則可先用x,y的代數(shù)式表示x0,y0,再將x0,y0代入已知曲線得要求的軌跡方程; (4)參數(shù)法:當動點P(x,y)坐標之間的關(guān)系不易直接找到,也沒有相關(guān)動點可用時,可考慮將x,y均用一中間變量(參數(shù))表示,得參數(shù)方程,再消去參數(shù)得普通方程. 2. 求點的軌跡與求軌跡方程是不同的要求,求軌跡時,應(yīng)先求軌跡方程,然后根據(jù)方程說明軌跡的形狀、位置、大小等 【考點針對訓(xùn)練】 1. 【湖南省衡陽市xx屆高三第三次聯(lián)考】已知對任意平面向量,把繞其起點沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)角得到向量,叫做把點繞點逆時針方向旋轉(zhuǎn)角得到點.設(shè)平面內(nèi)曲線上的每一點繞原點沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)后得到點的軌跡是曲線,則原來曲線的方程是( ) A. B. C. D. 【答案】A 2. 【福建省三明市xx屆5月質(zhì)量檢查】已知直線與拋物線相切,且與軸的交點為,點.若動點與兩定點所構(gòu)成三角形的周長為6. (Ⅰ) 求動點的軌跡的方程; (Ⅱ) 設(shè)斜率為的直線交曲線于兩點,當,且位于直線的兩側(cè)時,證明: . 【解析】(Ⅰ) 因為直線與拋物線相切,所以方程有等根, 則,即,所以. 又因為動點與定點所構(gòu)成的三角形周長為6,且,所以 根據(jù)橢圓的定義,動點在以為焦點的橢圓上,且不在軸上,所以,得,則, 即曲線的方程為(). (Ⅱ)設(shè)直線方程 ,聯(lián)立 得,△=-3+12>0,所以, 此時直線與曲線有兩個交點, ,設(shè) , ,則, ∵,不妨取,要證明恒成立,即證明,即證,也就是要證 即證由韋達定理所得結(jié)論可得此式子顯然成立,所以成立. 【考點2】圓錐曲線間的綜合 【備考知識梳理】 1.要熟記橢圓的定義、標準方程與幾何性質(zhì). 2.要熟練掌握雙曲線的定義、標準方程與幾何性質(zhì). 3.要熟練掌握拋物線的定義、標準方程與幾何性質(zhì). 【規(guī)律方法技巧】 1. 解圓錐曲線間的綜合問題時,要結(jié)合圖像進行分析,理清所涉及到圓錐曲線間基本量之間的關(guān)系,實現(xiàn)不同曲線間基本量的轉(zhuǎn)化. 2.熟練掌握橢圓、雙曲線、拋物線的定義、標準方程、簡單幾何性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. 【考點針對訓(xùn)練】 1. 【xx屆四川省資陽市高三一?!恳阎p曲線的右頂點為,拋物線的焦點為.若在的漸近線上存在點,使得,則的離心率的取值范圍是 ( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由題意得, ,設(shè),由,得 ,因為在的漸近線上存在點,則,即 ,又因為為雙曲線,則 ,故選B. 2. 【安徽省亳州市xx屆高三質(zhì)量檢測】已知拋物線,直線傾斜角是且過拋物線的焦點,直線被拋物線截得的線段長是16,雙曲線: 的一個焦點在拋物線的準線上,則直線與軸的交點到雙曲線的一條漸近線的距離是( ) A. 2 B. C. D. 1 【答案】D 【考點3】直線與圓錐曲線位置關(guān)系的綜合問題 【備考知識梳理】 1.將直線方程與圓錐曲線方程聯(lián)立,消去y得到關(guān)于x的方程. (1) 若≠0,當△>0時,直線與圓錐曲線有兩個交點. 當△=0時,直線與圓錐曲線有且只有一個公共點,此時直線與雙曲線相切. 當△<0時,直線與圓錐曲線無公共點. (2)當=0時,若圓錐曲線為雙曲線,則直線與雙曲線只有一個交點,此時直線與雙曲線的漸近線平行;若圓錐曲線為拋物線,則直線與拋物線只有一個交點,此時直線與拋物線的對稱軸平行. (3)設(shè)直線與圓錐曲線的交點A(,),B(,),則,. 2. 直線y=kx+b(k≠0)與橢圓相交于A(x1,y1),B(x2,y2)兩點,則弦長|AB|= |x1-x2|= =|y1-y2|=. 【規(guī)律方法技巧】 1.在處理直線與圓錐曲線的位置關(guān)系問題時,常用設(shè)而不求法,即常將圓錐曲線與直線聯(lián)立,消去(或)化為關(guān)于(或)的一元二次方程,設(shè)出直線與圓錐曲線的交點坐標,則交點的橫(縱)坐標即為上述一元二次方程的解,利用根與系數(shù)關(guān)系,將,表示出來,注意判別式大于零不能丟,然后根據(jù)問題,再通過配湊將其化為關(guān)于與的式子,將,代入再用有關(guān)方法取處理,注意用向量法處理共線問題、垂直問題及平行問題. 2.再處理直線與圓錐曲線位置關(guān)系問題時,首先確定直線的斜率,若不能確定,則需要分成直線斜率存在與不存在兩種情況討論,也可以將直線方程設(shè)為,避免分類討論. 3.定點與定值問題處理方法有兩種: (1)從特殊入手,求出定點(定值),再證明這個定點(定值)與變量無關(guān). (2)直接推理、計算,并在計算過程中消去變量,從而得到定點(定值). 4.最值問題常見解法有兩種: (1)幾何法:若題中的條件與結(jié)論有明顯的幾何特征和意義,則考慮利用圖形的幾何性質(zhì)來解決,如三角不等式、圓錐曲線的定義等. (2)代數(shù)法:利用相關(guān)知識和方法結(jié)合題中的條件,建立目標函數(shù),利用函數(shù)的性質(zhì)、不等式或?qū)?shù)知識求出這個函數(shù)的最值. 5.參數(shù)范圍問題常見解法有兩種: (1)不等式法:利用題意結(jié)合圖形列出所討論參數(shù)滿足的不等式(組),通過解不等式(組)解出參數(shù)的范圍,注意判別式大于0不能遺漏. (2)函數(shù)最值法:利用題中條件和相關(guān)知識,將所討論參數(shù)表示為某個變量的函數(shù),通過討論這個函數(shù)的值域求出該參數(shù)的范圍. 6.對探索性問題,先假設(shè)存在,依此為基礎(chǔ)推理,若推出矛盾,則不存在,求出值,則存在. 7. 直線與圓錐曲線位置關(guān)系中的中點弦問題常用點差法和參數(shù)法. 【考點針對訓(xùn)練】 1.【安徽省淮北市xx屆高三最后一卷】已知拋物線,過點作拋物線的兩條切線, 為切點,若直線經(jīng)過拋物線的焦點, 的面積為,則以直線為準線的拋物線標準方程是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由拋物線的對稱性知, ,則,解得,直線方程為,所以所求拋物線標準方程為,故選D. 2.【xx屆河河南省鄭州一中等高三百校聯(lián)考】已知橢圓: 的離心率為,且過點. (Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)過點任作一條直線與橢圓相交于, 兩點,試問在軸上是否存在定點,使得直線與直線關(guān)于軸對稱?若存在,求出點的坐標;若不存在,說明理由. 【解析】(Ⅰ)由題意得,,故橢圓的方程為. (Ⅱ)假設(shè)存在點滿足題設(shè)條件.當直線與軸不垂直時,設(shè)的方程為, 代入橢圓方程化簡得: ,設(shè), ,則, ,所以 ,因為 ,所以當時, ,直線與直線關(guān)于軸對稱,當軸時,由橢圓的對稱性可知恒有直線與直線關(guān)于軸對稱,綜上可得,在軸上存在定點,使得直線與直線關(guān)于軸對稱. 【應(yīng)試技巧點撥】 1.求圓錐曲線方程的方法 求曲線方程的常見方法: (1)直接法:直接法是將動點滿足的幾何條件或者等量關(guān)系,直接坐標化,列出等式化簡即得動點軌跡方程 (2)定義法:若動點軌跡的條件符合某一基本軌跡的定義(如橢圓、雙曲線、拋物線、圓等),可用定義直接探求 (3)相關(guān)點法:即利用動點是定曲線上的動點,另一動點依賴于它,那么可尋求它們坐標之間的關(guān)系,然后代入定曲線的方程進行求解根據(jù)相關(guān)點所滿足的方程,通過轉(zhuǎn)換而求動點的軌跡方程 (4)參數(shù)法:若動點的坐標()中的分別隨另一變量的變化而變化,我們可以以這個變量為參數(shù),建立軌跡的參數(shù)方程.根據(jù)題中給定的軌跡條件,用一個參數(shù)來分別動點的坐標,間接地把坐標聯(lián)系起來,得到用參數(shù)表示的方程.如果消去參數(shù),就可以得到軌跡的普通方程. 注意:(1)求曲線的軌跡與求曲線的軌跡方程的區(qū)別:求曲線的軌跡是在求出曲線軌跡方程后,再進一步說明軌跡是什么樣的曲線.(2)求軌跡方程,一定要注意軌跡的純粹性和完備性.要注意區(qū)別“軌跡”與“軌跡方程”是兩個不同的概念. (5)待定系數(shù)法:①頂點在原點,對稱軸為坐標軸的拋物線,可設(shè)為或(),避開對焦點在哪個半軸上的分類討論,此時不具有的幾何意義. ②中心在坐標原點,焦點在坐標軸上,橢圓方程可設(shè)為 (),雙曲線方程可設(shè)為 ().這樣可以避免繁瑣的計算. 利用以上設(shè)法,根據(jù)所給圓錐曲線的性質(zhì)求出參數(shù),即得方程. 2.最值或范圍問題的解決方法 解析幾何中的最值問題涉及的知識面較廣,解法靈活多樣,但最常用的方法有以下幾種: (1)利用函數(shù),尤其是二次函數(shù)求最值; (2)利用三角函數(shù),尤其是正、余弦函數(shù)的有界性求最值; (3)利用不等式,尤其是基本不等式求最值; (4)利用判別式求最值; (5)利用數(shù)形結(jié)合,尤其是切線的性質(zhì)求最值. 3.求定值問題的方法 定值問題是解析幾何中的一種常見問題,基本的求解方法是:先用變量表示所需證明的不變量,然后通過推導(dǎo)和已知條件,消去變量,得到定值,即解決定值問題首先是求解非定值問題,即變量問題,最后才是定值問題. 4. 有關(guān)弦的問題 (1)有關(guān)弦長問題,應(yīng)注意運用弦長公式及根與系數(shù)的關(guān)系,“設(shè)而不求”;有關(guān)焦點弦長問題,要重視圓錐曲線定義的運用,以簡化運算. ①斜率為的直線與圓錐曲線交于兩點,,則所得弦長或,其中求與時通常使用根與系數(shù)的關(guān)系,即作如下變形: ,. ②當斜率不存在時,可求出交點坐標,直接運算(利用兩點間距離公式). (2)弦的中點問題 有關(guān)弦的中點問題,應(yīng)靈活運用“點差法”,“設(shè)而不求法”來簡化運算. 5.圓錐曲線的定義反映了它們的基本特征,理解定義是掌握其性質(zhì)的基礎(chǔ).因此,對于圓錐曲線的定義不僅要熟記,還要深入理解細節(jié)部分:比如橢圓的定義中要求,雙曲線的定義中要求. 6.解決直線與圓錐曲線位置關(guān)系問題的步驟: (1)設(shè)方程及點的坐標; (2)聯(lián)立直線方程與曲線方程得方程組,消元得方程(注意二次項系數(shù)是否為零); (3)應(yīng)用根與系數(shù)的關(guān)系及判別式; (4)結(jié)合已知條件、中點坐標公式、斜率公式及弦長公式求解 7.解析幾何解題的基本方法 解決圓錐曲線綜合題,關(guān)鍵是熟練掌握每一種圓錐曲線的定義、標準方程、圖形與幾何性質(zhì),注意挖掘知識的內(nèi)在聯(lián)系及其規(guī)律,通過對知識的重新組合,以達到鞏固知識、提高能力的目的.綜合題中常常離不開直線與圓錐曲線的位置,因此,要樹立將直線與圓錐曲線方程聯(lián)立,應(yīng)用判別式、韋達定理的意識.解析幾何應(yīng)用問題的解題關(guān)鍵是建立適當?shù)淖鴺讼担侠斫⑶€模型,然后轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的代數(shù)問題作出定量或定性的分析與判斷.常用的方法:數(shù)形結(jié)合法,以形助數(shù),用數(shù)定形. 在與圓錐曲線相關(guān)的綜合題中,常借助于“平面幾何性質(zhì)”數(shù)形結(jié)合(如角平分線的雙重身份――對稱性、利用到角公式)、“方程與函數(shù)性質(zhì)”化解析幾何問題為代數(shù)問題、“分類討論思想”化整為零分化處理、“求值構(gòu)造等式、求變量范圍構(gòu)造不等關(guān)系”等等. 8.避免繁復(fù)運算的基本方法 可以概括為:回避,選擇,尋求.所謂回避,就是根據(jù)題設(shè)的幾何特征,靈活運用曲線的有關(guān)定義、性質(zhì)等,從而避免化簡方程、求交點、解方程等繁復(fù)的運算.所謂選擇,就是選擇合適的公式,合適的參變量,合適的坐標系等,一般以直接性和間接性為基本原則.因為對普通方程運算復(fù)雜的問題,用參數(shù)方程可能會簡單;在某一直角坐標系下運算復(fù)雜的問題,通過移軸可能會簡單;在直角坐標系下運算復(fù)雜的問題,在極坐標系下可能會簡單“所謂尋求”. 9. 解析幾何與向量綜合時可能出現(xiàn)的向量內(nèi)容: (1)給出直線的方向向量或; (2)給出與相交,等于已知過的中點; (3)給出,等于已知是的中點; (4)給出,等于已知與的中點三點共線; (5) 給出以下情形之一:①;②存在實數(shù);③若存在實數(shù),等于已知三點共線; (6) 給出,等于已知是的定比分點,為定比,即; (7) 給出,等于已知,即是直角,給出,等于已知是鈍角, 給出,等于已知是銳角; (8)給出,等于已知是的平分線; (9)在平行四邊形中,給出,等于已知是菱形; (10)在平行四邊形中,給出,等于已知是矩形; (11)在中,給出,等于已知是的外心(三角形外接圓的圓心,三角形的外心是三角形三邊垂直平分線的交點); (12)在中,給出,等于已知是的重心(三角形的重心是三角形三條中線的交點); (13)在中,給出,等于已知是的垂心(三角形的垂心是三角形三條高的交點); (14)在中,給出等于已知通過的內(nèi)心; (15)在中,給出等于已知是的內(nèi)心(三角形內(nèi)切圓的圓心,三角形的內(nèi)心是三角形三條角平分線的交點); (16)在中,給出,等于已知是中邊的中線. 10.定點、定值問題必然是在變化中所表現(xiàn)出來的不變的量,那么就可以用變化的量表示問題的直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系等,這些直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系不受變化的量所影響的一個點、一個值,就是要求的定點、定值.化解這類問題難點的關(guān)鍵就是引進變的參數(shù)表示直線方程、數(shù)量積、比例關(guān)系等,根據(jù)等式的恒成立、數(shù)式變換等尋找不受參數(shù)影響的量. 11.解決圓錐曲線中最值、范圍問題的基本思想是建立目標函數(shù)和建立不等關(guān)系,根據(jù)目標函數(shù)和不等式求最值、范圍,因此這類問題的難點,就是如何建立目標函數(shù)和不等關(guān)系.建立目標函數(shù)或不等關(guān)系的關(guān)鍵是選用一個合適變量,其原則是這個變量能夠表達要解決的問題,這個變量可以是直線的斜率、直線的截距、點的坐標等,要根據(jù)問題的實際情況靈活處理. 1. 【xx屆云南省師范大學(xué)附中高三適應(yīng)性(五)】已知拋物線的焦點為,準線為,拋物線的對稱軸與準線交于點, 為拋物線上的動點, ,當最小時,點恰好在以為焦點的橢圓上,則橢圓的離心率為( ) A. B. C. D. 【答案】D 2. 【江西省南昌市xx屆高三三模】已知是橢圓和雙曲線的公共焦點, 是它們的一個公共點,且,則橢圓和雙曲線的離心率乘積的最小值為( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】設(shè)橢圓的長半軸長為 ,雙曲線的實半軸常為 ,,故選B. 3.【河南省新鄉(xiāng)市xx屆高三三?!吭谄矫嬷苯亲鴺讼抵?,雙曲線: 與圓: 相切, , ,若圓上存在一點滿足,則點到軸的距離為( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】聯(lián)立雙曲線: 與圓: ,消去 得∵雙曲線與圓相切,∴判別式 ,易知 分別為雙曲線的左右焦點,又,故由雙曲線的定義知在雙曲線上,且為右切點,由韋達定理得 即點到軸的距離為 故選:A 4. 【xx屆陜西省渭南市高三二?!恳阎謩e是雙曲線的左、右焦點,若點關(guān)于直線的對稱點恰好落在以為圓心, 為半徑的圓上,則雙曲線的離心率為 ( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由題意可知直線為的中位線所在線,所以直線為圓的切線, ,所以直線的傾斜角為, ,選B. 5.【云南省昆明市xx屆高三5月二檢】設(shè)為拋物線的焦點,曲線與相交于點,直線恰與曲線相切于點, 交的準線于點,則等于( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由解得,又對, ,所以,化簡得,所以, ,故選B. 6.【河北省石家莊市xx屆高三二?!咳鐖D,兩個橢圓的方程分別為和(, ),從大橢圓兩個頂點分別向小橢圓引切線、,若、的斜率之積恒為,則橢圓的離心率為( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由題意知,外層橢圓方程為 ,設(shè)切線的方程為代入內(nèi)層橢圓消去得: 由化簡得同理得所以選A. 7. 【xx屆安徽省宣城市高三二模】如圖,已知橢圓: 的離心率為, 、為橢圓的左右頂點,焦點到短軸端點的距離為2, 、為橢圓上異于、的兩點,且直線的斜率等于直線斜率的2倍. (Ⅰ)求證:直線與直線的斜率乘積為定值; (Ⅱ)求三角形的面積的最大值. 【解析】(Ⅰ).,故. (Ⅱ)當直線的斜率存在時,設(shè): 與軸的交點為,代入橢圓方程得,設(shè), ,則, , 由,得,得, ,得或. 或,所以過定點或,點為右端點,舍去, , 令(),, , , 當直線的斜率不存在時, , ,,即,解得, ,,所以的最大值為. 8. 【黑龍江省大慶學(xué)xx屆高三考前得分訓(xùn)練】已知橢圓的離心率為,四個頂點構(gòu)成的菱形的面積是4,圓過橢圓的上頂點作圓的兩條切線分別與橢圓相交于兩點(不同于點),直線的斜率分別為. (1)求橢圓的方程; (2)當變化時,①求的值;②試問直線是否過某個定點?若是,求出該定點;若不是,請說明理由. 【解析】(1)由題設(shè)知, , ,又,解得.故所求橢圓的方程是. (2)①,則有,化簡得,對于直線,同理有,于是是方程的兩實根,故.考慮到時,是橢圓的下頂點,趨近于橢圓的上頂點,故若過定點,則猜想定點在軸上.由,得,于是有.直線的斜率為,直線的方程為,令,得, 故直線過定點. 9. 【xx屆山東省濟寧市高三3月模擬】在平面直角坐標系中,橢圓: 的離心率是,且直線: 被橢圓截得的弦長為. (Ⅰ)求橢圓的標準方程; (Ⅱ)若直線與圓: 相切: (i)求圓的標準方程; (ii)若直線過定點,與橢圓交于不同的兩點、,與圓交于不同的兩點、,求的取值范圍. 【解析】(Ⅰ)由已知得直線過定點, , ,又, ,解得, ,故所求橢圓的標準方程為. (Ⅱ)(i)由(Ⅰ)得直線的方程為,即,又圓的標準方程為,∴圓心為,圓的半徑,∴圓的標準方程為. (ii)由題可得直線的斜率存在,設(shè): ,與橢圓的兩個交點為、,由消去得,由,得,, ,∴.又圓的圓心到直線: 的距離,∴圓截直線所得弦長,∴, 設(shè), ,則, ∵的對稱軸為,在上單調(diào)遞增, ,∴,∴. 10.【重慶市xx屆高三二?!恳阎獧E圓的離心率為,橢圓和拋物線交于兩點,且直線恰好通過橢圓的右焦點, (1)求橢圓的標準方程; (2)經(jīng)過的直線和橢圓交于兩點,交拋物線于兩點, 是拋物線的焦點,是否存在直線,使得,若存在,求出直線的方程,若不存在,說明理由。 【解析】(1)由知,可設(shè),其中,由已知,代入橢圓中得: 即,解得,從而,故橢圓方程為 (2)易知,直線的斜率存在。設(shè)直線為, , , , 。由條件知。,故。由, , ,,,,。存在直線: 或者滿足條件。 11. 【山西省榆林市高三第二次模擬】已知拋物線的準線與雙曲線交于、兩點,點為拋物線的焦點,若為直角三角形,則雙曲線離心率為( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由題意得:而,選C. 12. 【xx年山西省四校高三聯(lián)考】已知雙曲線的兩頂點為,虛軸兩端點為,兩焦點為,. 若以為直徑的圓內(nèi)切于菱形,則雙曲線的離心率為( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】∵雙曲線的虛軸兩端點為,兩焦點為.∴,可得直線的方程為,即.∵雙曲線的兩頂點為,以為直徑的圓內(nèi)切于菱形,∴點到直線的距離等于半徑,即,化簡得,∵,∴上式化簡為,整理得.兩邊都除以,得,解之得,∵雙曲線的離心率,∴,可得,故答案為C. 13.【xx屆天津市和平區(qū)高三第四次模擬】已知雙曲線的漸近線上的一點到其右焦點的距離等于2,拋物線過點,則該拋物線的方程為( ) A. B. C. D. 【答案】B 14. 【xx屆廣西柳州市高三下4月模擬理】在平面直角坐標系中,動點到點的距離與它到直線的距離之比為. (1)求動點的軌跡的方程; (2)設(shè)直線與曲線交于兩點,與軸、軸分別交于兩點(且 在之間或同時在之外). 問:是否存在定值,對于滿足條件的任意實數(shù),都有的面積與的面積相等,若存在,求的值;若不存在,說明理由. 【解析】(1)設(shè),則,整理得.∴軌跡的方程為. (2)聯(lián)立消去得:,,由得 () 設(shè),,則.由題意,不妨設(shè),,的面積與的面積總相等恒成立線段的中點與線段的中點重合.∴,解得,即存在定值,對于滿足條件,且(據(jù)())的任意實數(shù),都有的面積與的面積相等. 15. 【xx屆陜西省安康市高三第三次聯(lián)考理】如圖, 在平面直角坐標系中, 拋物線的準線與軸交于點,過點的直線與拋物線交于兩點, 設(shè)到準線的距離. (1)若,求拋物線的標準方程; (2)若,求證:直線的斜率的平方為定值. 【解析】(1),設(shè)拋物線的焦點為,,即軸,, 即,得,所以拋物線的方程為. (2)設(shè),直線的方程為,將直線的方程代入,消去得,由得.所以.,又,所以,所以,即直線的斜率的平方為定值. 【一年原創(chuàng)真預(yù)測】 1. 如圖,已知雙曲線的左、右焦點分別為、,左、右頂點分別為、,在雙曲線上,且軸,直線,與軸分別交于,兩點,若,則雙曲線的漸近線被圓:所截弦長為 A.B.C. D. 【答案】D 【解析】由已知,,,.由可得,,即,解得.由可得,,即,解得.由已知.解得.所以,故.該雙曲線的漸近線方程為.而圓的圓心為,半徑,由圓與雙曲線的對稱性可知,兩漸近線被圓所截弦長相等,而圓心到漸近線的距離.所以漸近線被圓所截弦長為. 【入選理由】本題考查雙曲線的定義、方程與幾何性質(zhì)以及直線和圓的位置關(guān)系等,意在考查基本的邏輯推理與運算能力、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想等.本題是雙曲線與線和圓結(jié)合,體現(xiàn)學(xué)科內(nèi)綜合,故選此題. 2. 已知雙曲線的標準方程,直線與雙曲線交于不同的兩點,若兩點在以點為圓心的同一個圓上,則實數(shù)的取值范圍是( ) A. B. C. D. ,或 【答案】D 【解析】聯(lián)立,得,首先應(yīng)有,即(※),設(shè)點,線段的中點為,由根與系數(shù)的關(guān)系得,所以,,所以點,所以直線的斜率為, 由題意應(yīng)有直線與直線垂直,所以,即,化簡得,因為,所以,解得.將代入(※)式得,解得或.故的取值范圍是,或.故選D. 【入選理由】本題考查直線與雙曲線的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識,意在考查學(xué)生的分析問題、解決問題的能力,基本運算能力及推理能力.本題是雙曲線與圓結(jié)合,體現(xiàn)學(xué)科內(nèi)綜合,故選此題. 3.已知一拋物線的焦點為,其對稱軸與準線的交點為,在拋物線上且滿足,當取最大值時,點恰好在以為焦點的雙曲線上,則雙曲線的漸近線為 (A)(B)(C)(D) 【答案】C 【入選理由】本題考查拋物線與雙曲線的定義、方程與幾何性質(zhì)等,意在考查基本的邏輯推理與運算能力、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想等.本題是拋物線與雙曲線結(jié)合,體現(xiàn)學(xué)科內(nèi)綜合,故選此題. 4. 已知是橢圓:的左,右焦點. (1)當時,若是橢圓上在第一象限內(nèi)的一點,且,求點的坐標; (2)當橢圓的焦點在軸上且焦距為2時,若直線:與橢圓相交于兩點,且,求證:的面積為定值. 【解析】(1)當時,橢圓方程為,則.設(shè),則,由,得,與橢圓方程聯(lián)立解得,即點的坐標為. (2)當橢圓的焦距為2時,,則,所以橢圓的方程為.由得:. ∵,∴,∴,,∴,由,得,∴.∵.又點到直線的距離, ∴.即的面積為定值. 【入選理由】本題主要考查橢圓方程與幾何性質(zhì)、直線與橢圓的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識,意在考查邏輯思維與推證能力、分析與解決問題的能力、運算求解能力.本題是綜合性較強,體現(xiàn)壓柱題作用,故選此題. 5. 已知橢圓:的左焦點為,設(shè)是橢圓的兩個短軸端點,是橢圓的長軸左端點. (Ⅰ)當時,設(shè)點,直線交橢圓于,且直線的斜率分別為,求的值; (Ⅱ)當時,若經(jīng)過的直線與橢圓交于兩點,O為坐標原點,求與的面積之差的最大值. 【解析】(Ⅰ)由條件,不妨設(shè),則直線的斜率為,所以直線的方程為,代入,得,解得,所以,,所以. (Ⅱ)設(shè)與的面積分別為,當直線的斜率不存在時,直線方程為,此時不妨設(shè),則,的面積相等,即.當直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為,設(shè),和橢圓方程聯(lián)立得,消掉得,顯然,方程有實根,且.此時.因為,上式(當且僅當時等號成立),所以的最大值為. 【入選理由】本題考查橢圓的方程與幾何性質(zhì)、直線斜率、直線與橢圓的位置關(guān)系,以及考查邏輯思維能力、分析與解決問題的綜合能力、運算求解能力、方程思想與分類討論的思想.本題是綜合性較強,體現(xiàn)壓柱題作用,故選此題.- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 2019-2020年高考數(shù)學(xué) 專題10.4 圓錐曲線的綜合應(yīng)用試題 2019 2020 年高 數(shù)學(xué) 專題 10.4 圓錐曲線 綜合 應(yīng)用 試題
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